CN102078977A

CN102078977A - 一种有换位刀架的机床

Info

Publication number: CN102078977A
Application number: CN2010105913253A
Authority: CN
Inventors: 钟胜; 周刚; 钟军; 杨利平; 钟勇; 杨利建; 林飞; 钟毅
Original assignee: NINGBO ZHENHAI ZHONGXIN CNC (AUTOMATED) MACHINE TOOL PLANT
Current assignee: NINGBO ZHENHAI ZHONGXIN CNC (AUTOMATED) MACHINE TOOL PLANT
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2011-06-01

Abstract

本发明的机床在实际加工运动过程中，如图所示那样，主轴3的前端配置加持工件的夹头或卡盘，通过主轴3后端的主轴传动皮带轮5连接皮带，再连接到主轴驱动电机，从而驱动主轴3旋转运动。换位刀架体外接压缩气源或油源配置在大拖板8与中拖板9上，大拖板8通过丝杆与Z向驱动电机7活动连接，被Z向驱动电机7推动着沿机床Z向往复运动；中拖板9通过丝杆与X向驱动电机活动连接，被X向驱动电机推动着沿机床X向往复运动，根据需要大拖板8与中拖板9能沿机床Z、X向单独或配合的往复运动，从而载着换位刀架体10沿机床Z、X向单独或配合的往复运动。换位刀架体10上加持三把以上刀具，被大拖板8与中拖板9载着沿机床Z、X向做需要的单独或配合的往复运动。

Description

一种有换位刀架的机床

技术领域

本发明涉及机床制造技术领域，尤其是金属切削加工的一种有换位刀架的车床。

背景技术

目前公知的车床的构造如图1所示那样，在床台1上设置床身6和主轴箱2；在主轴箱2里设置主轴3，大拖板8和中拖板9十字交叉通过导轨配合设置在床身6上，并为大拖板8连接推动装置7和中拖板9连接推动装置(图略)，在中拖板9上设置换位刀架(由刀架体10、刀盘11、锁刀螺栓12、刀架换位动力源13等组成)；皮带轮5、同步带轮4设置在主轴3的尾端，主轴3前端设置卡盘(图略)或用于夹持加工工件的装置(图略)。

在上述机床中，在床台1中设置有回收加工时飞散的切屑和冷却液的冷却液箱(图略)。在冷却液箱(图略)上设置有切屑分离箱(图略)和把冷却液吸上来供给各需要冷却部位的水泵(图略)。

此外，在上述机床中，还配置有丝杆(图略)、带动主轴旋转的主电机(图略)、润滑各运动部位的润滑泵(图略)及管路(图略)、为刀架换位提供动力的液压站(图略)、为机床提供电力的电器箱(图略)及提供防护保护的外罩钣金(图略)。

近年来，人们希望在这种机床上实现多种刀具加工、低成本和高速化，在上述机床中，换位刀架的刀盘11上等分装夹着有多把加工刀具，为了适应机床加工需要，必须将刀盘11上刀具进行换位，就要通过在刀架体10内部多部件链接刀盘11刀架换位动力源13，而刀架基本都是涡轮蜗杆旋转分度换位或凸轮旋转分度换位，定位齿盘定位。

这种机床有共同的缺点：1、机床为了安装换位刀架需要液压站，从而成本居高不下。2、机床有多个震动源及热源(主电机、主轴、换位刀架、刀架换位液压站)，机床加工精度受到影响、限制。3、刀架的结构复杂，加工、组装、维修零部件数都在15种以上，维护方便性、使用可靠性很差。4、刀架的分度换位机构(动力源旋转驱动涡轮蜗杆旋转分度或凸轮旋转分度并带动装夹有加工刀具的刀盘换位)的结构复杂，增加了制造、装配、使用难度。

发明内容

本发明目的是为了解决上述技术缺点，从而提供一种有换位刀架的车床，适应人们希望在这种机床上实现多种刀具加工、低成本和高速化的功能需要并可降低制造成本。

本发明的机床所采取的技术方案是：

1、将换位刀架的动力液压站去除，在换位刀架上采用汽缸做动力装置。

2、换位刀架的换位机构采用梯形楔块做分离装置。

3、换位刀架的换位机构采用单向齿轮做旋转换位装置。

4、换位刀架的换位动力源动作采用直线往复运动。

与现有机床相比，本发明的机床优点是：

1、本发明的机床没有驱动换位刀架换位的动力液压站，而是直接在刀架上外接压缩空气就能驱动刀架换位，有助机床简洁化、紧凑化，机床整体成本降低，提高机床的市场竞争力。

2、本发明的机床没有驱动换位刀架换位的动力液压站，机床少了一个震动源及温度源，机床加工精度得到提高并使机床可靠性得到提高。这是因为，液压站长时间运转时，液压站里的油会发热，会直接或间接将热量传导到机床上，而机床是金属材料制造，热胀冷缩使机床机体发生微观扭曲变化，从而影响机床加工精度的稳定。同时，液压站运转时会发出震动，震动直接或间接传导到机床上，也影响机床加工精度。而本发明的机床没有驱动换位刀架换位的动力液压站，所以，机床加工精度得到提高并使机床可靠性得到提高。

3、本发明的机床中换位刀架结构简单，在换位刀架上采用汽缸做动力装置，换位刀架在动力源动作时为直线往复运动，动作的稳定性得到提高。对于此，传统机床中的换位刀架基本采用动力源旋转驱动涡轮蜗杆旋转分度或凸轮旋转分度并带动装夹有加工刀具的刀盘换位，需要配合的部件相对过多，所以，动作上存在可靠性、稳定性很差的缺点。这是因为，换位刀架动力源旋转动作受到旋转的角度、速度的影响，同时，也受到刀架零部件的自身精度及配合精度的影响。而本发明的机床中换位刀架在动力源动作时为直线往复运动，动作简单，部件采用梯形楔块做离合装置、采用单向齿轮做换位装置，容易加工制造，也提高了换位刀架的组装方便性，换位动作的可靠性。

附图说明

图1是本发明的机床正视结构图。

图2是本发明的机床轴测视图。

图3图7图9是本发明的机床的换位刀架俯视剖视结构图。

图4图6图8是本发明的机床的换位刀架后视剖视结构图。

图5是本发明的机床的换位刀架侧面剖视结构图。

图6图7是本发明的机床的换位刀架离合动作剖视图。

图8图9是本发明的机床的换位刀架换位、锁紧动作剖视图。

图6图7图8图9是本发明的机床的换位刀架换位动作剖视图，长箭头为运动方向。

具体实施方式

以下参照附图，详细说明本发明的实施例。

本发明实施的机床，如图1及图2所示那样，在床台1上配置床身6，再在床身6上配置主轴箱2、大拖板8、Z向驱动电机7。在主轴箱上配置主轴3、同步带轮4、主轴传动皮带轮5。在大拖板8上配置中拖板9、X向驱动电机(序号略)。在中拖板9上配置换位刀架体10。

在图2所示的床身6上，平行设置有沿Z轴方向的Z轴导轨，该导轨在Z轴方向上可滑动地导引支撑着大拖板8。

在图2所示的大拖板8上，平行设置有沿X轴方向的X轴导轨，该导轨在X轴方向上可滑动地导引支撑着中拖板9。

在图2所示的中拖板9上，设置有换位刀架体10，换位刀架体10上配置有用于装夹加工刀具的刀盘11，在刀盘11上配置有用于压紧刀具的螺栓12，在换位刀架体10上配置有用于为刀盘11旋转换位的动力活塞13。

在换位刀架体10中，如图3及图4所示那样，中心轴24配置于刀架体10中，中心轴24上配置有刀盘11、梯形楔块20、隔套21、单向齿轮22、弹簧23，后端盖25为中心轴24提供可滑动地导引支撑。刀盘11内配置有用于定位的动齿盘17，并且动齿盘17及刀盘11能与中心轴24一起同方向运动。动齿盘17与固定齿盘18能往复楔合固定。

在换位刀架体10的侧面，如图3及图4所示那样，活塞体13通过安装板14配置在换位刀架体10的侧面。活塞体13为活塞杆15提供可滑动地导引支撑。活塞杆15上配置有梯形楔块19、单向齿轮推杆16。

本发明的机床在实际加工运动过程中，如图1、图2所示那样，主轴3的前端配置加持工件的夹头(图略)或卡盘(图略)，通过主轴3后端的主轴传动皮带轮5连接皮带(图略)，再连接到主轴驱动电机(图略)，从而驱动主轴3旋转运动。换位刀架外接压缩气源或油源配置在大拖板8与中拖板9上，大拖板8通过丝杆(图略)与Z向驱动电机7活动连接，被Z向驱动电机7推动着沿机床Z向往复运动；中拖板9通过丝杆(图略)与X向驱动电机(序号略)活动连接，被X向驱动电机(序号略)推动着沿机床X向往复运动，根据需要大拖板8与中拖板9能沿机床Z、X向单独或配合的往复运动，从而载着换位刀架体10沿机床Z、X向单独或配合的往还运动。刀盘11上加持三把以上刀具(图略)。

本发明的机床的沿机床Z、X向单独或配合的一个往复动作完成后，需要换位刀架体10的刀盘11上另一把刀具(图略)时，刀盘11必须旋转一个角度，如图6及图7所示那样，活塞体13中活塞杆15因为外接压缩气源或油源推动，并直线带动梯形楔块19、单向齿轮推杆16做往活塞体13(长箭头所示)方向收缩运动时，弹簧23的弹力推着单向齿轮22带着中心轴24上隔套21、梯形楔块20、刀盘11做往长箭头所示)方向运动，使刀盘11上的动齿盘17与固定齿盘18分离。这时，活塞体13中活塞杆15做复位运动，如图8及图9所示那样，活塞体13中活塞杆15做箭头所示方向运动，带动单向齿轮推杆16推动单向齿轮22旋转，单向齿轮22连接中心轴24带动刀盘11做需要的角度换位旋转。活塞杆15继续直线运动，推动梯形楔块19及与梯形楔块19楔形配合的梯形楔块20，由梯形楔块20推动隔套21、单向齿轮22，抵消弹簧23的弹力并压缩弹簧23，使刀盘11内的动齿盘17与固定齿盘18楔合固定，顶杆25与单向齿轮22的一个齿面配合，换位动作完成时限制单向齿轮22反向旋转。活塞杆15往复做以上所述动作，换位刀架体10的刀盘11就重复完成所需要的角度换位动作。

换位刀架10中，如图8及图9所示那样，梯形楔块19与梯形楔块20楔形滑动配合，从而将活塞杆15的直线运动，转换为刀盘11上动齿盘17与换位刀架10上固定齿盘18所需要的往还分离、楔合固定动作。同时，单向齿轮推杆16与单向齿轮22配合，从而将活塞杆15的直线运动，转换为刀盘11所需要的角度换位旋转动作。

上述实施例中，因作为换位刀架的核心部件换位机构是由：梯形楔块19、梯形楔块20构成的离合装置和单向齿轮推杆16与单向齿轮22构成的旋转换位装置构成。部件的结构简单，制造方便，又不需要特别配置液压站，从而降低了机床整体成本及维护成本。

根据本发明做结构顺序调整、串联电子检测部件或部件等同更换等，仍在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种有换位刀架的机床，其特征是：这种机床的换位刀架的换位机构由单向齿轮与单向齿轮推杆构成的旋转换位装置和楔形块构成的离合装置构成，用于将刀盘按所需要的角度换位旋转动作。

2.根据权利要求1所述的换位刀架，其特征是：在上述换位刀架体上设置有汽缸或油缸动力执行部件，动力执行部件与楔形块、单向齿轮推杆连接。

3.根据权利要求1所述的有换位刀架的机床，其特征是：换位刀架包括：

1)刀架主体；

2)有能装夹3把及以上刀具的刀盘；

3)安装在刀架体侧及刀盘上用于刀盘定位的定位齿盘副；

4)安装在刀架体内的单向齿轮与单向齿轮推杆组成的旋转换位装置；

5)安装在刀架体内的楔形块组成的离合装置；

6)安装在刀架体内的将刀盘与单向齿轮连接的中心轴。

4.根据权利要求1所述的有换位刀架的机床，其特征是：换位刀架的楔形块用于将动力执行部件的动力转换为刀盘的定位齿盘副离合动作。

5.根据权利要求1所述的有换位刀架的机床，其特征是：换位刀架的单向齿轮推杆用于将动力执行部件的动力传递到单向齿轮。

6.根据权利要求1所述的有换位刀架的机床，其特征是：换位刀架的单向齿轮用于将动力执行部件的动力转换为刀盘所需要的角度换位旋转动作。

7.根据权利要求3所述的换位刀架，其特征是：刀盘是用于装夹机械加工用的刀具或装置。